JP7216853B1 - Imaging devices and portable electronic devices - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、撮像装置及び携帯型電子機器を開示する。【解決手段】撮像装置は収容キャビティを有するケース、収容キャビティ内に設けられたレンズ及び防振機構を含み、防振機構は第1可動部、第1固定部、第1コイル、第1磁石、光学フィルタ及びフォトセンサを含み、ここで、第1コイル、光学フィルタ及びフォトセンサはいずれも第1可動部に固定接続され、第1磁石は第1固定部に固定接続され、第1磁石と第1コイルは対向して間隔をあけて設けられることによって、第1可動部を光軸方向に直交する平面で往復移動するように駆動する。従来技術に比べて、本発明では、第1コイル、光学フィルタ及びフォトセンサをいずれも第1可動部に固定接続することによって、撮像装置の低背化、小型化を実現し、部品を簡略化して占有スペースを縮小し、撮像画像の品質を改善することができる。【選択図】図5An imaging device and a portable electronic device are disclosed. An imaging device includes a case having a housing cavity, a lens provided in the housing cavity, and an anti-vibration mechanism. an optical filter and a photosensor, wherein the first coil, the optical filter and the photosensor are all fixedly connected to the first movable part; the first magnet is fixedly connected to the first fixed part; The 1 coils are provided facing each other with a gap to drive the first movable portion so as to reciprocate in a plane orthogonal to the optical axis direction. Compared to the prior art, in the present invention, the first coil, the optical filter, and the photosensor are all fixedly connected to the first movable part, thereby realizing a low-profile and small-sized imaging device and simplifying the parts. can reduce the occupied space and improve the quality of the captured image. [Selection drawing] Fig. 5
Description
本発明は、撮像装置の技術分野に関し、特に撮像装置及び携帯型電子機器に関する。 The present invention relates to the technical field of imaging devices, and more particularly to imaging devices and portable electronic devices.
撮影技術の急速な発展に伴い、レンズを含む撮像装置は、多くの様々な携帯型電子装置に広く応用され、例えば携帯電話、タブレットコンピュータ等である。 With the rapid development of photography technology, imaging devices including lenses are widely applied in many different portable electronic devices, such as mobile phones, tablet computers, and so on.
一般的な携帯型電子機器に適用される撮像装置は、一般に、光軸方向において焦点を調整するオートフォーカス機構と、光軸方向に直交する平面を移動駆動する手振れ補正機構とを備えることが多い。 Imaging devices applied to general portable electronic devices generally include an autofocus mechanism that adjusts the focus in the direction of the optical axis, and an image stabilization mechanism that moves and drives a plane perpendicular to the direction of the optical axis. .
オートフォーカスの機能は、いずれもコイル及び磁石によって形成され、コイルがレンズ支持体の外周に固定される。コイルに電流を印加するとき、電磁力の作用によって、コイルは、レンズ支持体を動かしてレンズの光軸方向に沿って移動させることによって、焦点を合わせることができる。 The autofocus function is both formed by a coil and a magnet, with the coil fixed to the outer periphery of the lens support. When a current is applied to the coil, under the action of electromagnetic force, the coil can be focused by moving the lens support to move along the optical axis of the lens.
また、ユーザが手で電子機器を持ちながら撮影する際に、手振れによる撮像装置の振れに対して、光軸に垂直な方向に駆動することで、振れを補正することができる。 In addition, when the user takes an image while holding the electronic device in his or her hand, it is possible to correct the shaking of the imaging device caused by camera shake by driving the device in a direction perpendicular to the optical axis.
しかしながら、例えば携帯型電子機器に搭載される小型機器としては、光学全長の長い中望遠などの光学系における手振れ補正機構は、駆動量の長さやレンズの重量が大きいという問題などがあることによって、低背化や小型化が難しい課題があった。 However, as a small device mounted on a portable electronic device, for example, the camera shake correction mechanism in an optical system with a long optical length such as a medium telephoto has problems such as a long drive amount and a large lens weight. Low profile and miniaturization were difficult issues.
また、光軸方向に沿って駆動されるとともに焦点を調整するためのオートフォーカス機構と光軸に直交する平面で駆動される手振れ補正機構が一体であるため、さらにそれぞれの固有振動を抑制するための機構、レンズの芯出し調整機構などを設ける必要があるため、組立難易度が高く、構造安定性が低い傾向にある。 In addition, since the autofocus mechanism that is driven along the optical axis and adjusts the focus and the image stabilization mechanism that is driven in a plane perpendicular to the optical axis are integrated, the natural vibrations of each are further suppressed. mechanism, lens centering adjustment mechanism, etc., the assembly tends to be difficult and the structural stability is low.
従来技術において、IRCF枠はIRCFのみを搭載し、OIS駆動枠と別々に設けられているため、センサとの間にチルト誤差が発生しやすい。 In the prior art, the IRCF frame is mounted with only the IRCF and is provided separately from the OIS drive frame, so tilt errors tend to occur between it and the sensor.
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するために、部品を簡略化しつつ、占有スペースを縮小することができるとともに、センサのチルト誤差を低減することができる撮像装置及び携帯型電子機器を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-described problems of the prior art, the present invention provides an imaging device and a portable electronic device capable of simplifying components, reducing the space occupied, and reducing the tilt error of the sensor. intended to provide
本発明は、撮像装置であって、収容キャビティを有するケース、前記収容キャビティ内に設けられたレンズ及び防振機構を含み、前記防振機構は、第1可動部と、第1固定部と、第1コイルと、第1磁石と、光学フィルタ及びフォトセンサを含み、
ここで、前記第1コイル、前記光学フィルタ及び前記フォトセンサは、いずれも前記第1可動部に固定接続され、
前記第1磁石は、前記第1固定部に固定接続され、
前記第1磁石は、前記第1コイルに対向して間隔をあけて設けられることによって、前記第1可動部を光軸方向に直交する平面で往復移動するように駆動する、ことを特徴とする撮像装置を提供する。
The present invention is an imaging device comprising a case having a housing cavity, a lens provided in the housing cavity, and a vibration isolation mechanism, wherein the vibration isolation mechanism includes a first movable portion, a first fixed portion, including a first coil, a first magnet, an optical filter and a photosensor;
wherein the first coil, the optical filter and the photosensor are all fixedly connected to the first movable part,
The first magnet is fixedly connected to the first fixed part,
The first magnet is provided facing the first coil with a space therebetween, thereby driving the first movable portion so as to reciprocate in a plane perpendicular to the optical axis direction. An imaging device is provided.
前記のような撮像装置であって、ここで、好ましくは、前記第1可動部における前記光軸方向の像側に第1突起が凸設され、前記第1突起における前記第1可動部から離れる端面には第1溝が凹設されており、
前記第1固定部における前記光軸方向の物体側に第2溝が凹設され、前記第2溝が前記第1溝に対応し、
前記フォトセンサは、前記第1突起に固定され、前記フォトセンサは、一端が前記第1溝内に延入し、他端が前記第2溝内に延入する。
In the image pickup apparatus as described above, preferably, a first projection is provided projecting on the image side in the optical axis direction of the first movable portion, and the first projection is separated from the first movable portion. A first groove is recessed in the end face,
a second groove is recessed on the object side of the first fixing portion in the optical axis direction, the second groove corresponds to the first groove,
The photosensor is fixed to the first protrusion, and one end of the photosensor extends into the first groove and the other end of the photosensor extends into the second groove.
前記のような撮像装置であって、ここで、好ましくは、前記第1可動部における前記光軸方向の物体側に段差溝が貫通し、前記段差溝は、前記第1溝に対応しかつ前記第1溝に連通するまで貫通し、前記光学フィルタは、前記段差溝内に固定され、前記光学フィルタと前記フォトセンサは、前記光軸方向に沿って対向して間隔をあけて設けられる。 In the imaging device as described above, preferably, a stepped groove penetrates the first movable portion on the object side in the optical axis direction, and the stepped groove corresponds to the first groove and The optical filter is fixed in the stepped groove, and the optical filter and the photosensor are provided facing each other along the optical axis direction with a gap therebetween.
前記のような撮像装置であって、ここで、好ましくは、前記第1可動部は、前記第1固定部における前記光軸方向の物体側に設けられ、
前記第1コイルは、前記第1可動部における前記第1固定部に向かう側に固定され、前記第1コイルは、前記フォトセンサの周囲に設けられ、
前記第1磁石は、前記第1固定部における前記第1可動部に向かう側に固定され、前記第1磁石は、前記第1コイルと一対一に対応する。
In the imaging device as described above, preferably, the first movable section is provided on the object side of the first fixed section in the optical axis direction,
The first coil is fixed to a side of the first movable part facing the first fixed part, the first coil is provided around the photosensor,
The first magnet is fixed to a side of the first fixed portion facing the first movable portion, and the first magnet corresponds to the first coil one-to-one.
前記のような撮像装置であって、ここで、好ましくは、前記第1可動部における前記光軸方向の像側に第3溝が凹設され、前記第3溝内に磁気ヨークが固定され、前記磁気ヨークは、前記第1コイルと一対一に対応する。 In the imaging device as described above, preferably, a third groove is recessed on the image side in the optical axis direction of the first movable portion, and a magnetic yoke is fixed in the third groove, The magnetic yoke corresponds to the first coil one-to-one.
前記のような撮像装置であって、ここで、好ましくは、前記第1可動部における前記光軸方向の像側に第2突起が凸設され、前記第2突起における前記第1可動部から離れる端面に第4溝が凹設され、前記第4溝内に第1板体が設けられ、
前記第1固定部における前記光軸方向の物体側に第5溝が凹設され、前記第5溝は前記第4溝と一対一に対応し、前記第5溝内に第2板体が設けられ、
前記第1板体と前記第2板体との間にボールが設けられ、前記ボールにおける前記第1可動部に近接する端は前記第4溝内に延入し、かつ前記第1板体に転動接続され、前記ボールの前記第1固定部に近接する一端は、前記第5溝内に延入し、かつ前記第2板体に転動接続されることによって、前記第1可動部が光軸方向に直交する平面で往復移動することを可能にする。
In the image pickup apparatus as described above, preferably, a second projection is provided projecting on the image side in the optical axis direction of the first movable portion, and the second projection is separated from the first movable portion. A fourth groove is recessed in the end face, a first plate is provided in the fourth groove,
A fifth groove is recessed on the object side of the first fixing portion in the optical axis direction, the fifth groove corresponds to the fourth groove one-to-one, and a second plate is provided in the fifth groove. be
A ball is provided between the first plate and the second plate, and an end of the ball adjacent to the first movable portion extends into the fourth groove and extends into the first plate. One end of the ball, which is rollingly connected and which is close to the first fixed portion, extends into the fifth groove and is rollingly connected to the second plate, so that the first movable portion is It enables reciprocating movement in a plane perpendicular to the optical axis direction.
前記のような撮像装置であって、ここで、好ましくは、前記ケースの少なくとも一部の箇所は、金属材質であり、前記収容キャビティ内に熱伝導部材が設けられ、前記熱伝導部材は、前記フォトセンサ及び前記ケースの両方と接触を保持することによって、前記フォトセンサの熱を前記ケースに伝導する。 In the imaging device as described above, preferably, at least a portion of the case is made of a metal material, and a heat-conducting member is provided in the housing cavity, and the heat-conducting member Maintaining contact with both the photosensor and the case conducts heat from the photosensor to the case.
前記のような撮像装置であって、ここで、好ましくは、前記収容キャビティ内には、さらに前記レンズを駆動してオートフォーカスを行うためのオートフォーカス機構が設けられ、前記オートフォーカス機構は、第2可動部と、第2固定部と、第2コイルと、第2磁石とを含み、
ここで、前記レンズ及び前記第2コイルは、いずれも前記第2可動部に固定接続され、
前記第2磁石は、前記第2固定部に固定接続され、
前記第2磁石は、前記第2コイルに対向して間隔をあけて設けられることによって、前記第2可動部を前記光軸方向に沿って往復移動するように駆動する。
In the imaging apparatus as described above, preferably, an autofocus mechanism for driving the lens to perform autofocus is preferably further provided in the accommodation cavity, and the autofocus mechanism comprises: 2 movable parts, a second fixed part, a second coil, and a second magnet,
Here, both the lens and the second coil are fixedly connected to the second movable part,
The second magnet is fixedly connected to the second fixed part,
The second magnet is provided facing the second coil with a gap therebetween, thereby driving the second movable portion to reciprocate along the optical axis direction.
前記のような撮像装置であって、ここで、好ましくは、前記レンズは、ズームレンズである。 An imaging device as described above, wherein preferably said lens is a zoom lens.
前記のような撮像装置であって、ここで、好ましくは、前記レンズは、沈胴レンズである。 An imaging device as described above, wherein preferably said lens is a retractable lens.
本発明は、さらに前述の撮像装置を含む携帯型電子機器を提供する。 The present invention further provides a portable electronic device including the aforementioned imaging device.
従来技術に比べて、本発明は、第1コイル、光学フィルタ及びフォトセンサをいずれも第1可動部に固定接続することによって、撮像装置の低背化、小型化を実現し、部品を簡略化し、占有スペースを縮小し、撮像画像の品質を改善することができる。 Compared to the prior art, the present invention realizes a low-profile and small-sized imaging device and simplifies parts by fixedly connecting the first coil, the optical filter, and the photosensor to the first movable part. , the occupied space can be reduced and the quality of captured images can be improved.
以下に図面を参照しながら説明する実施例は、例示的なものであり、本発明を説明するためのものに過ぎず、本発明を限定するものではないと解釈されるべきである。 The embodiments described below with reference to the drawings are exemplary and should be construed as merely illustrative of the present invention and not limiting thereof.
図1~図10に示すように、本発明の実施例は、撮像装置10を提供し、当該撮像装置10は、収容キャビティ100aを有するケース100と、収容キャビティ100a内に設けられたレンズ200及び防振機構300とを含み、レンズ200及び防振機構300は、光軸500方向に沿って順に設けられ、レンズ200は、光軸500方向の物体側に位置する。
As shown in FIGS. 1 to 10, an embodiment of the present invention provides an
ここで、ケース100は、頂壁101、底壁102及び周壁103を含み、周壁103は、頂壁101及び底壁102に接続され、収容キャビティ100aは、頂壁101、底壁102及び周壁103で囲まれてなり、頂壁101に収容キャビティ100aに連通する貫通孔104が開設され、レンズ200の少なくとも一部が突出するために用いられる。
Here, the
防振機構300は、第1可動部301、第1固定部302、第1コイル306、第1磁石307、光学フィルタ303及びフォトセンサ304を含み、第1固定部302は、収容キャビティ100a内に固定され、第1可動部301は、収容キャビティ100a内に可動に設けられ、第1可動部301は、光軸500方向に直交する平面で移動することができ、第1磁石307は、第1固定部302に固定され、第1コイル306、光学フィルタ303及びフォトセンサ304は、いずれも第1可動部301に固定接続される。光学フィルタ303は、フォトセンサ304よりも光軸500方向の物体側に位置する。いくつかの実施例において、光学フィルタ303は、赤外線カット光学フィルタ303であり、それは、通常、フォトセンサ304を保護しかつ一部の波長の光線を遮断し、不要な光をフィルタリングして、可視光のみを通過させる。
The
第1コイル306、光学フィルタ303及びフォトセンサ304の信号線、電源線などは、防振機構300の動作の妨げにならないように、第1フレキシブル基板308を介して防振機構300の外側へ設けることができる。好ましくは、収容キャビティ100a内には、少なくとも第1フレキシブル基板308の曲げ面が平面で移動する際に動作の妨げにならないように、自由に移動するための空間が設けられている。
Signal lines and power lines of the
上記防振機構300の動作原理は、以下の通りである。すなわち、第1コイル306に通電すると、第1磁石307の磁場と第1コイル306に流れる電流との間の相互作用によって、第1コイル306にローレンツ力が発生する。ローレンツ力の方向は、第1磁石307の磁場の方向及び第1のコイル306に流れる電流の方向に直交する方向である。第1磁石307が固定されるため、反力が第1コイル306に作用する。当該反力は、第1可動部301の駆動力となり、第1コイル306を備える第1可動部301は、光軸500方向に直交する平面で移動し、それによって防振補正を行う。
The operating principle of the
本実施例において、防振機構300は、第1可動部301で光軸500に直交する平面内で光学フィルタ303及びフォトセンサ304を移動する形態によって手振れ補正を行いながら、第1コイル306、光学フィルタ303及びフォトセンサ304をいずれも第1可動部301に固定接続することによって、撮像装置10の低背化、小型化を実現し、部品を簡略化して占有スペースを縮小し、センサのチルト誤差を減少させ、撮像画像の品質を改善することができる。
In this embodiment, the
さらに、図7~図9に示すように、いくつかの実施例において、第1可動部301の本体は板状構造であり、第1可動部301の本体における光軸500方向の像側に第1突起3011が凸設され、第1突起3011は、第1可動部301の中央部に位置することが好ましく、フォトセンサ304は、第1突起3011に固定され、第1可動部301の移動に伴って同期に移動することができ、第1突起3011における第1可動部301から離れる端面に第1溝3012が凹設され、第1溝3012は、フォトセンサ304の部分構造を収容するために用いられ、フォトセンサ304の一端は、第1溝3012内に延入し、それによってフォトセンサ304が光軸500方向に占用するスペースをさらに圧縮することができるとともに、フォトセンサ304に対する保護作用を果たすことができ、第1溝3012の形状及び寸法は、いずれもフォトセンサ304の形状及び寸法に基づいて定めることができ、ここで限定されない。
Furthermore, as shown in FIGS. 7 to 9, in some embodiments, the main body of the first
第1固定部302における光軸500方向の物体側に第2溝3021が凹設され、第2溝3021は第1溝3012に対応し、第2溝3021はフォトセンサ304の部分構造を収容するために用いられ、フォトセンサ304の一端は第2溝3021内に延入し、それによってフォトセンサ304が光軸500方向に占用するスペースをさらに圧縮することができるとともに、フォトセンサ304に対する保護作用を果たすことができる。第2溝3021の形状及びサイズは、いずれもフォトセンサ304の形状及びサイズに基づいて定めることができ、ここで限定されないが、当業者であれば分かるように、第2溝3021の内径は、フォトセンサ304が第2溝3021内に延入する構造のサイズよりも大きくする必要があり、それによってフォトセンサ304の第2溝3021内における横方向移動が阻止されず、第2溝3021の内壁がフォトセンサ304の移動を制限することが回避される。
A
フォトセンサ304を第1溝3012及び第2溝3021内に収容することによって、フォトセンサ304の光軸500方向における投影と第1可動部301及び第1固定部302との間に重合領域が存在し、第1可動部301、第1固定部302とフォトセンサ304の厚さを重合することによって、防振機構300の占めるスペースを減少させ、撮像装置10の小型化に有利であるとともに、部材の削減及びフォトセンサ304の光軸500に対するチルト誤差の削減の効果を効果的に兼ね備えることができ、さらにフォトセンサ304の取り付け精度を向上させつつ、フォトセンサ304全体の剛性を向上させ、撮像装置10の落下衝撃に対する安定性を向上させることができる。
By accommodating the photosensor 304 in the
さらに、図7~図9に示すように、第1可動部301における光軸500方向の物体側に段差溝3013が貫通し、段差溝3013は第1突起3011に対応する位置に開設され、段差溝3013は第1溝3012に対応しかつ第1溝3012に連通するまで貫通し、光学フィルタ303は段差溝3013内に固定され、光学フィルタ303とフォトセンサ304は、光軸500方向に沿って対向して間隔をあけて設けられ、光学フィルタ303は光軸500方向の物体側により近く、光学フィルタ303の光軸500方向における投影と第1可動部301との間に重合領域が存在し、第1可動部301と光学フィルタ303の厚さを重合することによって、防振機構300の占めるスペースを減少させ、撮像装置10の小型化に有利であるとともに、部材の削減及び光学フィルタ303の光軸500に対するチルト誤差の削減の効果を効果的に兼ね備えることができ、さらに光学フィルタ303の取付精度を向上させつつ、光学フィルタ303全体の剛性を向上させ、かつ撮像装置10の落下衝撃に対する安定性を向上させることができる。
Further, as shown in FIGS. 7 to 9, a stepped
さらに、図5及び図6に示すように、第1可動部301は、第1固定部302における光軸500方向の物体側に設けられ、第1コイル306は、第1可動部301における第1固定部302に向かう側に固定され、第1コイル306は、フォトセンサ304の周囲に設けられ、第1磁石307は、第1固定部302における第1可動部301に向かう側に固定され、第1磁石307は、第1コイル306と一対一に対応し、いくつかの実施例において、第1磁石307及び第1コイル306はいずれも複数設けられ、複数の第1磁石307及び複数の第1コイル306は一対一に対応し、好ましくは、第1コイル306は4つ設けられ、4つの第1コイル306は、フォトセンサ304を中心として等間隔で設けられ、当業者であれば分かるように、第1コイル306の数及び分布は、いずれも実際の状況に応じて定めることができ、ここで限定されない。
Furthermore, as shown in FIGS. 5 and 6, the first
さらに、図5、図6及び図7に示すように、第1可動部301における光軸500方向の像側に第3溝3014が凹設され、第3溝3014内に磁気ヨーク305が固定され、磁気ヨーク305は、第1コイル306と一対一に対応する。磁気ヨーク305が第3溝3014内に設けられることによって、磁気ヨーク305の表面が第1可動部301の表面よりも低くなり、同様に撮像装置10の小型化に有利となる。
Further, as shown in FIGS. 5, 6 and 7, a
磁気ヨーク305を第1可動部301に取り付けることで、常に磁気ヨーク305と第1磁石307によって防振機構300を光軸500の中心に引き寄せる磁気バネ効果を有するため、効果的にガタ取りを行う効果を備え、第1可動部301の光軸500に対するチルトを低減することができる。それと同時に、第1コイル306、第1磁石307及び磁気ヨーク305によってガタ取り及び付勢を行うことができるため、付勢のための他の部材を必要とせず、部品の大幅な削減に寄与し、小型化、組立容易化を実現することができる。
By attaching the
さらに、図5~図9に示すように、第1可動部301における光軸500方向の像側に第2突起3015が凸設され、第2突起3015における第1可動部301から離れる端面に第4溝3016が凹設され、第4溝3016内に第1板体312が設けられ、第1板体312が第4溝3016の底面に固定される。
Further, as shown in FIGS. 5 to 9, a
第1固定部302における光軸500方向の物体側に第5溝3022が凹設され、第5溝3022が第4溝3016と一対一に対応し、第5溝3022内に第2板体313が設けられ、第2板体313が第5溝3022の底面に固定される。
A
第1板体312と第2板体313との間にボール314が設けられ、第1板体312、第2板体313及びボール314がいずれも複数設けられ、複数の第1板体312、複数の第2板体313及び複数のボール314が一対一に対応し、それによってバランスよく均一に分布する支持力を提供することが可能となり、第1可動部301が移動過程でチルトすることを回避することができ、ボール314の第1可動部301に近接する一端が第4溝3016内に延入して、第1板体312に転動接続され、ボール314の第1固定部302に近接する一端が第5溝3022内に延入して、第2板体313に転動接続されることによって、第1可動部301が光軸500方向に直交する平面で往復移動することを可能にする。
A
ボール314を第4溝3016及び第5溝3022に収容することによって、ボール314の移動を制限して、第1可動部301の移動幅が大きすぎることを回避することができるとともに、ボール314の光軸500方向における投影と第1可動部301及び第1固定部302との間に重合領域が存在し、第1可動部301、第1固定部302とボール314の厚さを重合することによって、ボール314の占めるスペースを減少させることができ、撮像装置10の小型化及び落下衝撃に対する保護作用を向上させることに有利となる。
By accommodating the
さらに、図5に示すように、第1可動部301における光軸500方向の物体側に第3突起3017が凸設され、第3突起3017に第1振れ止め用緩衝部材311が被覆され、いくつかの実施例において、第3突起3017が複数設けられ、均等分散の緩衝及び支持作用を向上させるために、複数の第3突起3017が第1可動部301に環状に間隔をあけて設けられ、当業者であれば分かるように、第3突起3017の数及び分布は、いずれも実際の状況に応じて定めることができ、ここで限定されない。第1振れ止め用緩衝部材311は制震ゲルであることが好ましく、防振機構300の突発的な通電に対してリップル動作を制御する制震効果を生成することによって、より正確な防振機能を有することが可能となる。
Further, as shown in FIG. 5, a
いくつかの実施例において、図1に示すように、第1コイル306には第1磁石307の磁束を検出できる第1位置検出素子310が搭載され、好ましくは、第1位置検出素子310は、少なくとも2つ設けられ、第1磁石307の磁束を検出することによって、第1可動部301に対して正確な位置検出及び防振の制御を行うことができる。
In some embodiments, as shown in FIG. 1, the
上記実施例の技術案によれば、小型化が進行する携帯型電子機器においてより効率的な防振機構300を実現するという目的を達成することができ、撮像画像の品質がよくなる。
According to the technical proposals of the above-described embodiments, it is possible to achieve the objective of realizing a more
図1、図5及び図10に示すように、収容キャビティ100a内には、さらにレンズ200を駆動してオートフォーカスを行うためのオートフォーカス機構400が設けられ、オートフォーカス機構400と防振機構300の部品を分離して固有振動を抑制するため、設計難度が低下し、同時にレンズ200を3次元的に移動させる必要がなくなり、それに応じてレンズ200の芯出しも容易になる。
As shown in FIGS. 1, 5 and 10, an
さらに、オートフォーカス機構400は、第2可動部401、第2固定部402、第2コイル403及び第2磁石404を含み、第2可動部401は、光軸500の方向に沿って往復移動することができ、レンズ200及び第2コイル403は、いずれも第2可動部401に接続される。
Further, the
第2可動部401の中部には円筒状の貫通溝が貫通し、レンズ200は、接着、螺着又は他の接続方式によって貫通溝の内周面に固定され、第2コイル403は、ピント合わせのときに通電する中空コイルであり、光軸500方向に沿ってみると、第2コイル403は、例えば四角形構造などの多角形であり、第2コイル403は、第2可動部401の外壁面に外嵌されつつ、光軸500方向に沿ってみると、第2固定部402は、方形の筐体構造であり、第2可動部401は、第2固定部402の筐体内に延入し、第2磁石404は、第2固定部402の内壁面に設けられ、第2磁石404は、第2コイル403の周囲に設けられ、第1磁石307、第1コイル306及び第2磁石404は、光軸方向に沿って順に間隔をあけて設けられる。
A cylindrical through groove penetrates the middle part of the second
オートフォーカス機構400が自動的にピント合わせする場合に、第2コイル403に通電する。第2磁石404の磁場と第2コイル403に流れる電流との間の相互作用によって、第2コイル403にローレンツ力が発生する。ローレンツ力の方向は、第2の磁石404の磁場の方向及び第2のコイル403に流れる電流の方向に直交する方向である。第2磁石404が固定されるため、反力は第2コイル403に作用する。この反力が第2可動部401の駆動力となり、第2コイル403を有する第2可動部401が光軸500方向に移動することで、ピント合わせが行われる。
When the
引き続き、図1及び図10に示すように、オートフォーカス機構400は、さらに弾性支持部405を含み、弾性支持部405の両端は、それぞれ第2可動部401及び第2固定部402に接続されることによって、第2可動部401を収容キャビティ100a内に懸架し、それぞれの弾性によって、電磁力が作用しない状態でレンズ200を懸架状態に保持することができる。
1 and 10, the
いくつかの実施例において、弾性支持部405は、上板バネ4051及び下板バネ4052を含み、上板バネ4051は、第2可動部401における光軸500方向の物体側に近接する側に位置し、上板バネ4051の両端は、それぞれ第2可動部401及び第2固定部402の上端面に接続され、第2可動部401及び第2固定部402の上端面には複数の位置決め突起が設けられ、上板バネ4051には位置決め突起とマッチングする位置決め貫通溝が設けられ、同様に、下板バネ4052は、第2可動部401における光軸500方向の物体側から離れた側に位置し、下板バネ4052は、上板バネ4051に対向して設けられ、下板バネ4052の両端は、それぞれ第2可動部401及び第2固定部402の下端面に接続され、第2可動部401及び第2固定部402の下端面には複数の位置決め突起が設けられ、下板バネ4052には位置決め突起とマッチングする位置決め貫通溝が設けられる。
In some embodiments, the elastic support part 405 includes an
さらに、図1に示すように、第2コイル403内には第2磁石404の磁束を検出可能な第2位置検出素子406が搭載され、第2磁石404の磁束を検出することによって、レンズ200に対して正確な位置検出及びフォーカス制御を行うことができる。
Furthermore, as shown in FIG. 1, a second
図1、図5及び図6に示すように、第2位置検出素子406の信号線、電源線は、第2フレキシブル基板407を介してオートフォーカス機構400の外側に設けることができ、好ましくは、第2フレキシブル基板407は第1フレキシブル基板308と一体化され、第1フレキシブル基板308に制御用の駆動集積回路を搭載する場合、オートフォーカスのための通電、第2位置検出素子406の信号をフィードバックするサーボ制御などを行うことができる。
As shown in FIGS. 1, 5 and 6, the signal lines and power lines of the second
さらに、図1に示すように、第2可動部401内には第2振れ止め用緩衝部材408が設けられ、第2振れ止め用緩衝部材408は、制震ゲルであることが好ましく、オートフォーカスの突発的な通電に対してリップル動作を制御する制震効果を生成することによって、より正確なオートフォーカス機能を有することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 1, a second vibration-
従来技術において、さらに、撮像素子アセンブリが大きくなるにつれて、発熱量が増大し、撮像素子アセンブリを防振する防振機構300では、その排熱が問題となり、動作に制限がかかることや撮像素子アセンブリ自体の熱による素子の破壊が起きる可能性があるという問題があった。撮像素子アセンブリの排熱の技術問題を解決するために、ケース100の少なくとも一部の箇所は、熱伝導性の高い金属材質であり、当該一部の箇所は、フォトセンサ304に隣接することが好ましく、例えば、一部の箇所が底壁102に位置し、又は底壁102全体が金属材質であり、収容キャビティ100a内に熱伝導部材309が設けられ、熱伝導部材309がフォトセンサ304及びケース100といずれも接触することによって、フォトセンサ304の熱をケース100に伝導する。
In the prior art, as the size of the image sensor assembly increases, the amount of heat generated also increases. There is a problem that the element may be destroyed by its own heat. In order to solve the technical problem of exhausting heat from the imaging device assembly, at least a part of the
これによって、新たな放熱構造の採用や、空気循環のためのファン等の多くの部材を投入して放熱することも不要となるため、本実施例では、フォトセンサ304への損傷を低減し、放熱効果が高く、小型薄型化に寄与するという利点を有する。 As a result, it is not necessary to adopt a new heat dissipation structure or to introduce many members such as a fan for air circulation to dissipate heat. It has the advantage of having a high heat dissipation effect and contributing to miniaturization and thinning.
いくつかの実施例において、熱伝導部材309は、放熱ゲルであり、フォトセンサ304から発した熱をケース100に効率的に伝達することができるだけでなく、放熱ゲルは、同様に、防振機構300の突発的な通電に対してリップル動作を制御する制震効果を生成することによって、より正確な防振機能を有することができる。熱伝導部材309がより多くの実施形態を有することは、当業者にとって自明なことであり、ここで一々列挙しない。
In some embodiments, the thermally
前述の実施例のレンズ200は、オートフォーカス式レンズであり、いくつかの実施例において、図11及び12に示すように、上記防振機構300は、ズーム式レンズ構造60に適用することもでき、ズーム式レンズ構造60は、ズームレンズ600を含み、ズームレンズ600は、光軸方向に沿って間隔をあけて設けられた少なくとも2組のレンズを含み、ズーム式レンズ構造60は、2組のレンズにおける光軸方向に沿った間隔を変更することによってズームを実現し、具体的に、複数組のレンズを含むズームレンズ600は、伸縮運動を行うことができ、図12の左側には、ズームレンズ600が伸び出す時の側面図を示し、右側には、ズームレンズ600が収縮する時の側面図を示す。ズーム式レンズ構造60を設けることによって、撮像装置の撮影効果を向上させることに寄与するだけでなく、さらに使用者の体験感を向上させることにも有利となる。
The
図13に示すように、上記防振機構300は、沈胴式レンズ構造70に適用することもでき、沈胴式レンズ構造70は、沈胴レンズ700を含み、沈胴レンズ700は、光路の方向を変更するための少なくとも1つのプリズムを含む。光路を変更できるプリズムを設けることによって、撮像装置の体積を減少させることに有利であり、撮像装置の小型化及び携帯化を実現することに有利となる。
As shown in FIG. 13, the
上記実施例に基づいて、図14に示すように、本発明は、さらに携帯型電子装置20を提供し、例えば、スマートフォン又はタブレット装置等であり、いずれも前述の撮像装置10を含む。
Based on the above embodiments, as shown in FIG. 14, the present invention further provides a portable
以上、図面に示された実施例に基づいて本発明の構造、特徴及び作用効果を詳細に説明したが、上記したのは本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明は、図面に示された実施範囲に限定されるものではないと理解されるべきである。本発明の構想に基づいて行われた変更、又は同等変化の等価実施例に修正したものは、依然として明細書及び図面に含まれた主旨を超えない場合、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。 Although the structure, features and effects of the present invention have been described in detail above based on the embodiments shown in the drawings, the above are only preferred embodiments of the present invention, and the present invention is shown in the drawings. It should be understood that the scope of implementation is not limited. Any change made on the basis of the concept of the present invention or modified equivalent implementations of equivalent changes, if still not beyond the gist contained in the description and drawings, shall fall within the protection scope of the present invention. Should be.
10…撮像装置
20…携帯型電子機器
100…ケース、100a…収容キャビティ、101…頂壁、102…底壁、103…周壁、104…貫通孔
200…レンズ
300…防振機構、301…第1可動部、3011…第1突起、3012…第1溝、3013…段差溝、3014…第3溝、3015…第2突起、3016…第4溝、3017…第3突起、302…第1固定部、3021…第2溝、3022…第5溝、303…光学フィルタ、304…フォトセンサ、305…磁気ヨーク、306…第1コイル、307…第1磁石、308…第1フレキシブル基板、309…熱伝導部材、310…第1位置検出素子、311…第1振れ止め用緩衝部材、312…第1板体、313…第2板体、314…ボール
400…オートフォーカス機構、401…第2可動部、402…第2固定部、403…第2コイル、404…第2磁石、405…弾性支持部、4051…上板バネ、4052…下板バネ、406…第2位置検出素子、407…第2フレキシブル基板、408…第2振れ止め用緩衝部材
500…光軸
60…ズーム式レンズ構造、600…ズームレンズ
70…沈胴式レンズ構造、700…沈胴レンズ。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
収容キャビティを有するケース、前記収容キャビティ内に設けられたレンズ及び防振機構を含み、
前記防振機構は、第1可動部、第1固定部、第1コイル、第1磁石、光学フィルタ及びフォトセンサを含み、
前記第1コイル、前記光学フィルタ及び前記フォトセンサは、いずれも前記第1可動部に固定接続され、
前記第1磁石は、前記第1固定部に固定接続され、
前記第1磁石と前記第1コイルは、対向して間隔をあけて設けられることによって、前記第1可動部が光軸方向に直交する平面で往復移動するように駆動し、
前記第1可動部における前記光軸方向の像側に第1突起が凸設され、前記第1突起における前記第1可動部から離れる端面に第1溝が凹設され、
前記第1固定部における前記光軸方向の物体側に第2溝が凹設され、前記第2溝が前記第1溝に対応し、
前記フォトセンサは前記第1突起に固定され、前記フォトセンサは、一端が前記第1溝内に延入し、他端が前記第2溝内に延入する、ことを特徴とする撮像装置。 An imaging device,
A case having an accommodation cavity, a lens and an anti-vibration mechanism provided in the accommodation cavity,
The anti-vibration mechanism includes a first movable part, a first fixed part, a first coil, a first magnet, an optical filter and a photosensor,
The first coil, the optical filter, and the photosensor are all fixedly connected to the first movable part,
The first magnet is fixedly connected to the first fixed part,
the first magnet and the first coil are provided facing each other with a gap so that the first movable portion is driven to reciprocate in a plane perpendicular to the optical axis direction;
A first projection is provided projecting on the image side in the optical axis direction of the first movable portion, and a first groove is provided recessedly on an end surface of the first projection away from the first movable portion,
a second groove is recessed on the object side of the first fixing portion in the optical axis direction, the second groove corresponds to the first groove,
The imaging device according to claim 1, wherein the photosensor is fixed to the first protrusion, one end of the photosensor extends into the first groove, and the other end of the photosensor extends into the second groove.
前記第1コイルは、前記第1可動部における前記第1固定部に向かう側に固定され、前記第1コイルは、前記フォトセンサの周囲に設けられ、
前記第1磁石は、前記第1固定部における前記第1可動部に向かう側に固定され、前記第1磁石と前記第1コイルは一対一に対応する、ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The first movable part is provided on the object side in the optical axis direction of the first fixed part,
The first coil is fixed to a side of the first movable part facing the first fixed part, the first coil is provided around the photosensor,
2. The first magnet is fixed to a side of the first fixed portion facing the first movable portion, and the first magnet and the first coil are in one-to-one correspondence. imaging device.
前記第1固定部における前記光軸方向の物体側に第5溝が凹設され、前記第5溝が前記第4溝と一対一に対応し、前記第5溝内に第2板体が設けられ、
前記第1板体と前記第2板体との間にボールが設けられ、前記ボールにおける前記第1可動部に近接する一端は、前記第4溝内に延入し、かつ前記第1板体に転動接続され、前記ボールにおける前記第1固定部に近接する一端は、前記第5溝内に延入し、かつ前記第2板体に転動接続され、それによって前記第1可動部は、光軸方向に直交する平面で往復移動することができる、ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 A second projection is provided projecting on the image side in the optical axis direction of the first movable portion, and a fourth groove is provided recessedly on an end surface of the second projection separated from the first movable portion. A first plate is provided,
A fifth groove is recessed on the object side of the first fixing portion in the optical axis direction, the fifth groove corresponds to the fourth groove one-to-one, and a second plate is provided in the fifth groove. be
A ball is provided between the first plate and the second plate, and one end of the ball adjacent to the first movable portion extends into the fourth groove and the first plate. and one end of the ball proximate to the first fixed portion extends into the fifth groove and is rollingly connected to the second plate, whereby the first movable portion is 2. The imaging device according to claim 1, wherein the imaging device can reciprocate in a plane orthogonal to the optical axis direction.
前記レンズ及び前記第2コイルは、いずれも前記第2可動部に固定接続され、
前記第2磁石は、前記第2固定部に固定接続され、
前記第2磁石と前記第2コイルは、対向して間隔をあけて設けられることによって、前記第2可動部が前記光軸方向に沿って往復移動するように駆動する、ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 An autofocus mechanism for driving the lens to perform autofocus is further provided in the accommodation cavity, and the autofocus mechanism includes a second movable portion, a second fixed portion, a second coil, and a second contains a magnet,
Both the lens and the second coil are fixedly connected to the second movable part,
The second magnet is fixedly connected to the second fixed part,
The second magnet and the second coil are provided facing each other with a space therebetween so that the second movable portion is driven to reciprocate along the optical axis direction. Item 1. The imaging device according to item 1.
A portable electronic device comprising the imaging device according to any one of claims 1 to 7.
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